研發(fā)中心戰(zhàn)略發(fā)展報(bào)告

研發(fā)中心戰(zhàn)略發(fā)展報(bào)告2009-8-28一BAK電池現(xiàn)狀分析

1方形電池2圓柱186503聚合物電池二我司未來產(chǎn)品開發(fā)戰(zhàn)略三目前實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)略提升方案四資源支持

1方形電池BasicperformanceChemistryanalysisRatecapabilityCycleperformanceOverchargeperformancehigh-lowtemperatureperformance

Prismaticroadmap

Basicperformance廠家型號(hào)電池尺寸(mm)樣本量電壓

V內(nèi)阻mΩ重量(g)容量(mAh)平臺(tái)min實(shí)際計(jì)算Wh/L能量密度Wh/L厚度寬度長(zhǎng)度0.2C1CBYD523450AR*5.2833.6549.47103.8144.118.62721.9708.742.9298.3296.6Samsung553450AR5.0433.7849.3833.6950.719.571045.31032.339.3454.3408.5Sanyo523450AR5.2733.6349.74203.8150.821.041131.81067.636.9448.1446.8LG523450AR5.3233.6249.4893.7541.120.671118.81099.039.2459.5460.0Maxell553450AR5.2833.6849.3313.8038.320.661091.41068.834.5450.8422.9BAK523450AJL5.27

33.79

49.76243.80

40.5

20.95

1123.91085.1

48.0

453.1454.2

starmeanslowcostInnerresistance

內(nèi)阻對(duì)比情況，Maxell內(nèi)阻最小，BAK其次，隨后分別為L(zhǎng)G，BYD，Samsung和Sanyo內(nèi)阻最大，在50毫歐左右。Platform(3.6V)平臺(tái)對(duì)比情況，BAK平臺(tái)最長(zhǎng)，接近50min，BYD其次，隨后分別為L(zhǎng)G，SamsungSanyo，Maxell平臺(tái)最短，均低于40min。Volumetricenergy除去BYD，LG以459.5Wh/L稍高于BAK，Samsung，Sanyo和Maxell，但BAK電芯為老化前的能量密度；從08年各家的Roadmap來看，高容量產(chǎn)品上我們存在劣勢(shì)(見后Roadmap)Chemistryanalysis廠家&材料正極材料負(fù)極材料電解液BYD鈷酸鋰/錳酸鋰人造石墨EMC/DEC/EC&VC/BP/CHBSamsung鈷酸鋰天然石墨EMC/DEC/EC&VC/BPSanyo鈷酸鋰人造石墨EMC/DEC/EC&CHBLG鈷酸鋰天然石墨EMC/DEC/ECMaxell鈷酸鋰天然石墨EMC/DEC/EC/PC&CHBBAK鈷酸鋰/三元天然石墨EC/EMC

除BYD基于成本及過充性能采用混錳酸鋰策略外,其他競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手均采用鈷酸鋰作為正極活性物質(zhì)；我司采用鈷酸鋰/三元的正極體系；

負(fù)極材料,除Sanyo繼續(xù)沿用人造石墨外,其他競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手均采用天然石墨作為負(fù)極活性物質(zhì)；我司采用天然石墨的負(fù)極體系；除LG外,其他廠家電解液均添加BP或CHB作為過充添加劑，但只有Samsung電芯過充測(cè)試（950mA10V)可安全通過；我司批量的產(chǎn)品也沒有采用過充電解液。Ratecapability從以上圖表可以看出，Samsung電芯倍率性能較好，其它依次為L(zhǎng)G、BYD、Maxell、BAK、Sanyo.廠家型號(hào)1.0C/0.2CBYD523450AR98.17%Samsung553450AR98.75%Sanyo523450AR94.33%LG523450AR98.23%Maxell553450AR97.93%BAK523450AJL96.06%Cycleperformance1.不同廠家電芯常溫循環(huán)性能對(duì)比從循環(huán)曲線圖可以看出，競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手電芯500次循環(huán)結(jié)束時(shí)容量保持率均在82%以上；我司常規(guī)體系電芯400次循環(huán)結(jié)束時(shí)容量保持率82%左右；而我司為NOKIA開發(fā)的樣品電芯500次循環(huán)結(jié)束時(shí)其容量保持率在88%以上。2.不同廠廠家電電芯45度1C500次循環(huán)環(huán)性能能對(duì)比比從圖中中可以以看出出，500次循環(huán)環(huán)結(jié)束束后競(jìng)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)對(duì)手電電芯容容量保保持率率均在在82%以上,我司常常規(guī)體體系電電芯在在300次循環(huán)環(huán)結(jié)束束后容容量保保持率率85%左右；；而我我司為為NOKIA開發(fā)的的樣品品電芯芯500次循環(huán)環(huán)結(jié)束束時(shí)其其容量量保持持率在在88%以上，，遠(yuǎn)優(yōu)優(yōu)于競(jìng)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)對(duì)手電電芯循循環(huán)性性能。Overchargeperformance在進(jìn)行行950mA10V過充測(cè)測(cè)試時(shí)時(shí)，BYD-泄露；；Samsung-通過測(cè)測(cè)試；；Sanyo-起火，，LG-爆炸；；BAK常規(guī)電電芯523450-1050無法通通過該該項(xiàng)測(cè)測(cè)試,失效模模式為為爆炸炸或起起火。。而我司司為Nokia開發(fā)的的樣品品523450-1000能滿足足該項(xiàng)項(xiàng)測(cè)試試要求求。1.過充曲曲線圖圖2.過充后后樣品品照片片Samsung：安全全通過過Sanyo：起火火B(yǎng)YD：破破裂裂LG：爆爆炸炸BAK為NOKIA開發(fā)發(fā)樣樣品品：：通通過過Highandlowtemperatureperformance除GS523442高低低溫溫表表現(xiàn)現(xiàn)較較好好外外，，以以上上幾幾家家競(jìng)競(jìng)爭(zhēng)爭(zhēng)對(duì)對(duì)手手電電芯芯對(duì)對(duì)高高低低溫溫性性能能均均沒沒做做到到兼兼顧顧；；對(duì)于于BAK電芯芯，，采采用用高高溫溫電電解解液液時(shí)時(shí)其其高高溫溫性性能能比比競(jìng)競(jìng)爭(zhēng)爭(zhēng)對(duì)對(duì)手手高高溫溫性性能能好好，，而而采采用用常常規(guī)規(guī)電電解解液液時(shí)時(shí)其其高高溫溫性性能能稍稍差差，，此此時(shí)時(shí)其其低低溫溫性性能能也也一一般般；；材料料體體系系上上除除BAK外，，其其它它公公司司均均采采用用鈷鈷酸酸鋰鋰作作為為正正極極材材料料，，負(fù)負(fù)極極除除Sanyo采用用人人造造石石墨墨外外，，大大多多采采用用復(fù)復(fù)合合石石墨墨或或天天然然石石墨墨；；而而我我司司正正極極使使用用鈷鈷酸酸鋰鋰與與鎳鎳鈷鈷錳錳混混合合體體系系，，負(fù)負(fù)極極大大多多數(shù)數(shù)采采用用天天然然石石墨墨。。廠家型號(hào)60℃7天烘烤10℃

1C充電電解液正極負(fù)極尺寸變化率容量保持率容量恢復(fù)率GS043450A15.63%74.80%77.92%不析鋰EMC/DEC/EC/CHB鈷酸鋰復(fù)合石墨GS363443A24.01%90.79%95.41%不析鋰EMC/DEC/EC/CHB鈷酸鋰復(fù)合石墨GS523442A8.12%90.51%94.38%不析鋰EMC/DEC/EC

(在5.48及6.28min處有兩峰，未知）鈷酸鋰復(fù)合石墨Maxell053048A8.39%90.06%95.96%析鋰EMC/EC/CHB/BP鈷酸鋰天然石墨Maxell653443AR4.27%90.39%97.34%嚴(yán)重析鋰FB/EMC/DEC/EC/CHB/BP鈷酸鋰天然石墨Sanyo463443AR14.53%92.40%96.78%嚴(yán)重析鋰EMC/DEC/EC/CHB/BP鈷酸鋰人造石墨BAK423048A21.30%91.19%96.20%

析鋰TC-E231H鈷酸鋰/三元天然石墨BAK423048A216.72%89.76%94.02%

析鋰JN9062鈷酸鋰/三元天然石墨上圖圖為為BAK、GS、Maxell、Sanyo電芯芯在在低低溫溫下下(10度)1C充到到滿滿電電后后的的負(fù)負(fù)極極照照片片；；可可以以看看出出，，GS的電電芯芯低低溫溫下下沒沒有有析析鋰鋰現(xiàn)現(xiàn)象象，，Maxell有一一款款輕輕微微析析鋰鋰，，另另一一款款析析鋰鋰嚴(yán)嚴(yán)重重，，Sanyo析鋰鋰嚴(yán)嚴(yán)重重，，BAK電芯芯低低溫溫下下析析鋰鋰較較輕輕微微。。10℃1CchargeperformanceBAK063436ARGS043450AGS363443AMaxell053048AMaxell653443ASanyo463443ARPrismaticroadmap2圓柱柱型型18650我司司圓圓柱柱型型電電池池18650-2.2Ah已經(jīng)經(jīng)在在市市場(chǎng)場(chǎng)上上銷銷售售兩兩年年多多，，電電性性能能及及安安全全性性能能居居于于世世界界前前列；；18650-2.6Ah電池池已已經(jīng)經(jīng)研研發(fā)發(fā)完完成成，，采采用用LiCo02正極極材材料料體體系系，，目目前前正正處處于于車車間間試試產(chǎn)產(chǎn)階階段段；；18650-2.8Ah電池池正正著著手手開開發(fā)發(fā)，，目目前前采采用用(4.3V)高電電壓壓LiCo02正極極材材料料體體系系，，并并加加涂涂層層保保護(hù)護(hù)。。1）18650-2.2Ah電池池與與競(jìng)競(jìng)爭(zhēng)爭(zhēng)者者的的性性能能比比較較2）18650-2.6Ah電池池與與競(jìng)競(jìng)爭(zhēng)爭(zhēng)者者的的性性能能比比較較3）18650-2.6Ah/2.8AhSummary及18650roadmap比較較（（BAK/SDI）1）18650-2.2Ah電池池與與競(jìng)競(jìng)爭(zhēng)爭(zhēng)者者的的性性能能比比較較1.1不同同公公司司186500.2C放電電曲曲線線對(duì)對(duì)比比圖圖這是是2006年的的數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)。。從從圖圖上上可可知知除除了了Sony2.4Ah有NMC外，，其其他他廠廠家家都都和和BAK一樣樣，，用用鈷鈷酸酸鋰鋰正正極極材材料料。。1.2不同同公公司司18650不同同溫溫度度下下放放電電對(duì)對(duì)比比圖圖這也也是是2006年末末的的測(cè)測(cè)試試數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)。。高低低溫溫測(cè)測(cè)試試：：高高溫溫放放電電時(shí)時(shí)，，以以Sony最好好，，其其次次為為Samsung和Sanyo，Panasonic最差差，，BAK居中中。。低溫溫放放電電時(shí)時(shí)，，以以Lishen最好好，，其其次次為為Panasonic，BAK居第第三三。。Sony最差差。。1.3+0.5C/-0.5C25℃放電電容容量量循循環(huán)環(huán)曲曲線線比比較較圖圖0.5C循環(huán)環(huán)：：在在已已結(jié)結(jié)束束300次循循環(huán)環(huán)中中，，BAK(+0.8C/-0.5C)18650-2.2Ahcellsweregotat2006,buttheBAKcellaremaderecentlyin2009.1.4+1C/-1C25℃放電容量量循環(huán)曲曲線圖1C循環(huán)：在在已結(jié)束束300次循環(huán)中中，BAK(+0.8C/-1C)幾乎是最最好的。。其他按按Samsung、LG、Sanyo，Panasonic依次降低低。Remark:Thesecompetitors’18650-2.2Ahcellsweregotat2006,buttheBAKcellaremaderecentlyin2009.2）18650-2.6Ah電池與競(jìng)競(jìng)爭(zhēng)者的的性能比比較2.118650-2.6AhcomparisonofBAKcellandothercompetitors’cells以上數(shù)據(jù)據(jù)顯示，，Samsung的總體內(nèi)內(nèi)部空間間最大。。BAK2.6Ah電池的結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)就是對(duì)對(duì)Samsung的模仿，，但因?yàn)闉閲鴥?nèi)材材料性能能和配件件加工能能力還就就弱，故故我們還還有很大大的提升升空間。。CompetitorcellsizewithoutlabelsCellmakerLG2.6AhSDI2.6AhSanyo2.6Panasonic2.55LG2.8Samsung2.8BAK2.6BAK2.2CellIDICR18650B2ICR18650-26CUR18650FMCGR18650EICR18650-C1ICR18650-28A

HeaderDiam(mm)18.1518.2318.117.9518.1318.2418.218.05MiddleCanDiam(mm)18.1118.151818.0718.1218.1518.0718BottomCanDiam(mm)18.1118.1917.9818.118.1118.1518.0718CellHeight(mm)64.964.7564.764.7664.8564.7664.7564.7CanWallThickness(μm)165160162160165160180220CanBottomThickness(μm)260310310305260310250300LabelThickness(μm)77781057077788080CanType(CTscanatBAK)StepwallStepwallStepwall?

Stepwall

TopCoverThickness(μm)2302602322502302703003002.218650-2.6Ah+0.8C/-0.5C℃cyclelifecomparing+0.8C/-0.5C25°C循環(huán)：在在已結(jié)束束300次循環(huán)中中，Samsung和Panasonic是最好的的，LG、Sanyo較差。BAK試產(chǎn)（6VM9G08）電芯循循環(huán)未完完，目前前數(shù)據(jù)居居中,BAKW5是研發(fā)實(shí)實(shí)驗(yàn)電池池?cái)?shù)據(jù)。。2.318650-2.6Ah+0.8C/-0.5C45℃cyclelifecomparing+0.8C/-0.5C45°C循環(huán)：在在已結(jié)束束300次循環(huán)中中，Samsung是最好的的，Panasonic，LG都較好，，Sanyo最差。BAK試產(chǎn)（6VM9G08）電芯芯循環(huán)未未完，目目前沒法法判斷。。3）18650高容電池池（2.6Ah/2.8Ah）Summary現(xiàn)韓國Samsung、LG、日本Sanyo、Panasonic等廠家18650-2.6Ah電池基本本已經(jīng)產(chǎn)產(chǎn)業(yè)化，，部分廠廠家18650-2.8Ah電池已經(jīng)經(jīng)產(chǎn)業(yè)化化和18650-3.0Ah開發(fā)完成成。材料體系系：針對(duì)2.6Ah電池所采采用的正正極材料料多為L(zhǎng)iCoO2，而LG為L(zhǎng)iCoO2正極材料料中混用用三元材材料（比比例為6:2:2）。在2.8Ah中有三種種思路，，一是正正極材料料采用二二元正極極材料LNC體系，多多為日本本電池廠廠家如Panasonic；二是(4.3V)高電壓LiCoO2體系，如如Sanyo；三是用用LiCoO2與三元材材料進(jìn)行行混合，，并在（（4.35V）高電壓壓下進(jìn)行行工作，，如韓國國LG，在2.8Ah以上多采采用Al2O3/TiO2涂層進(jìn)行行保護(hù)。。而負(fù)極極均為石石墨材料料。3.1SDICylindricalroadmap3.2BAKCylindricalroadmap2009年2010年2011年備注Q1Q2Q3Q4Q1Q2Q3Q4Q1Q218650-2.0Ah以市場(chǎng)為導(dǎo)向18650-2.2Ah以市場(chǎng)為導(dǎo)向18650-2.4Ah以市場(chǎng)為導(dǎo)向18650-2.6Ah降成本18650-2.8Ah兩者擇一18650-3.0Ah儲(chǔ)備2.0Ah-NMC2.2Ah-LCO2.25Ah-NMC2.4Ah-NMC2.6Ah-LCO2.6Ah-LCO/NMC2.8Ah-LNC4.3Vcharge2.8Ah-LCO4.35Vcharge3.0Ah-LCOUnderdevelopmentUnderconsiderationMassproduction3聚合物電電池1常規(guī)性能能對(duì)比2倍率性能能對(duì)比3循環(huán)性能能對(duì)比4高溫存儲(chǔ)儲(chǔ)對(duì)比5PolymerRoadmap1、常規(guī)性性能對(duì)比比小型號(hào)電電芯BAK內(nèi)阻較高高；Sony電芯體積積比能量最高，，BAK第二，ATL電芯體積積比能量量最低2、倍率性性能對(duì)比比BAK電芯倍率率性能較較好，而而Sony454261電芯倍率率性能稍稍差。3、循環(huán)性性能對(duì)比比BAK電芯循環(huán)環(huán)性能與與ATL相當(dāng)，而而Sony電芯循環(huán)環(huán)比較差差BAKSonyATL4、高溫存存儲(chǔ)情況況對(duì)比BAK三種型號(hào)號(hào)的電芯芯具有良良好的高高溫儲(chǔ)存存性能，，ATL的293556電芯高溫溫儲(chǔ)存性性能稍差差2009年2010年2011年備注Q1Q2Q3Q4Q1Q2Q3Q4Q1Q2軟包筆記本電池開發(fā)624199凝膠聚合物電池開發(fā)設(shè)備及人力等支持Colordefine：UnderdevelopmentUnderconsiderationMassproduction5PolymerRoadmap二、我司未來來產(chǎn)品開開發(fā)戰(zhàn)略略產(chǎn)品開發(fā)發(fā)戰(zhàn)略方方針：學(xué)習(xí)、、追趕、、創(chuàng)新、、超越。。加強(qiáng)benchmarking：1.由目前離離散的benchmarking轉(zhuǎn)變?yōu)槌殖掷m(xù)的benchmarking，針對(duì)競(jìng)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手手產(chǎn)品結(jié)結(jié)構(gòu)和技技術(shù)路線線保持持持續(xù)關(guān)注注；2.由目前片片面的benchmarking轉(zhuǎn)化到全全面的benchmarking，全面分分析競(jìng)爭(zhēng)爭(zhēng)對(duì)手所所用化學(xué)學(xué)體系的的性能特特點(diǎn)（包包含電化化學(xué)性能能，安全全性能，，環(huán)境適適應(yīng)性等等）和所所用結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計(jì)的的優(yōu)勢(shì)，，并對(duì)電電芯制造造的流程程能力進(jìn)進(jìn)行分析析，努力力在最短短的時(shí)間間內(nèi)獲取取的最大大的信息息量，并并將其轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化應(yīng)用用在實(shí)踐踐中，真真正做到到取其精精華，去去其糟粕粕.◆加強(qiáng)電池池材料體體系的基基礎(chǔ)研究究：1.基于目前前商業(yè)化化的材料料，優(yōu)化化穩(wěn)定的的材料體體系，進(jìn)進(jìn)一步加加強(qiáng)材料料間匹配配性的理理解；2.在1-2年的時(shí)間間內(nèi)，從從使用現(xiàn)現(xiàn)有材料料提升到到與上游游供應(yīng)商商合作開開發(fā)目標(biāo)標(biāo)材料的的水平，，做到在在材料體體系上實(shí)實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)略略合作的的關(guān)系；；3.加強(qiáng)對(duì)新新穎材料料（如Ti系，V系，Si系等行業(yè)業(yè)熱點(diǎn)材材料）的的關(guān)注和和研究，，為下一一代材料料的應(yīng)用用做好技技術(shù)儲(chǔ)備備；4.建立良好好的材料料評(píng)估體體系，搭搭建充分分共享的的數(shù)據(jù)平平臺(tái)，避避免重復(fù)復(fù)